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1 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS ➔ O dano genético não letal encontra-se no cerne da carcinogênese. Formas de aparecimento do tumor: • exposições ambientais; • herdada na linhagem germinativas; • espontânea e aleatória. Os tumores são clonais = os tumores derivam de uma célula com séries características, nasceram de um único clone, as mutações e características basais são compartilhadas durante a divisão. As mutações específicas do tumor são mais frequentemente identificadas por sequenciamento de DNA (p. ex., mutações pontuais) ou por análises cromossômicas (p. ex., translocações cromossômicas e alterações do número de cópias. O dano inicial (ou mutação) pode ser causada por exposições ambientais, pode ser herdada na linhagem germinativa, ou pode ser espontânea e aleatória, caindo na categoria de “má sorte”. ➔ A carcinogênese resulta do acúmulo de mutações complementares de forma gradual ao longo do tempo. ➔ Quatro classes de genes reguladores normais: • PROTO-ONCOGENES promotores do crescimento (ganho de função); EX: ras Normalmente codificam fatores de crescimento, receptores, em uma célula normal promove o crescimento controlado, quando sofre mutações desenvolve algum ganho de função para célula tumoral. • SUPRESSORES DO TUMOR (PERDA DE FUNÇÃO); EX: p53 Mutações em genes supressores podem desencadear perda de função, geram uma condição de menor funcionamento, desencadeiam um estado que facilita a multiplicação. • REGULAM A APOPTOSE (GANHO OU PERDA DE FUNÇÃO) ; • REPARO DO DNA (O FENÓTIPO MUTANTE E A INSTABILIDADE GENÔMICA). Codificando a porteira que desencadeia o reparo no DNA, o reparo prejudicado faz com que a célula fique muito mais predisposta a novas mutações, não consegue reparar as mutações que acontecem, e isso é repassado para as células filhas. MUTAÇÕES Mutações iniciadoras e mutações condutoras → Por mecanismos diversos as células filhas vão se dividindo, sofrendo mutações e se distanciando das células percussoras, adquirindo características da mutação. A “Progressão Tumoral” e a “seleção darwiniana” → a partir do seu crescimento, o tumor sofre diversas ações (quimioterapia, radiação, tratamento), somente as células tumorais mais aptas a vencerem as dificuldades irão sobreviver, uma vez que se tornam mais aptas através de novas mutações – formando subclones mais distantes, heterogêneos das células precursoras tumorais. Malignos = agregação de vários subclones Benignos = não sofrem agregação – ocorre o crescimento celular CARCINOGÊNESE A carcinogênese tem três etapas principais 1. “Iniciação”, quando as células vão sofrer efeitos de carcinógenos (que são os fatores ambientais físicos, químicos e biológicos além de alguns fatores intrínsecos ao indivíduo) que vão provocar as modificações nos genes. A alteração a nível de gene leva a alteração do DNA. As células terão seu componente genético alterado, mas ainda não existe o tumor clinicamente visível. Nesta fase, as células estão preparas para o processo de carcinogênese. 2. “Promoção”, as células que passaram pelo processo de iniciação sofrem a ação de agentes oncopromotores que são os agentes responsáveis por fazer com que a célula entre no ciclo celular e se multiplique dando início a formação do tumor. 3. “Progressão”, é possível encontrar a multiplicação celular descontrolada irreversível das células alteradas. A neoplasia está, então, instalada e podemos encontrar as manifestações clínicas. Marcas registradas de câncer ➡ O crescimento excessivo, a invasividade local e a capacidade de formar metástases distantes, que resultam de alterações 2 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS genômica que alteram a expressão e função de genes fundamentais, conferindo-lhes um fenótipo maligno. As mutações que contribuem para o desenvolvimento do fenótipo maligno são referidas como mutações condutoras. A primeira mutação condutora que inicia uma célula no caminho para a malignidade é a mutação iniciadora, que é normalmente mantida em todas as células do câncer subsequente. O desenvolvimento de um câncer requer que a célula “iniciada” adquira um número de mutações condutoras adicionais, cada uma das quais contribui também para o desenvolvimento do câncer. Logo no início, todas as células em um tumor são geneticamente idênticas, sendo a progênie de uma única célula basal transformada. No entanto, no momento em que um tumor atrai atenção clínica (geralmente quando atinge uma massa de cerca de 1 g, ou cerca de 109 células), ele passou por um mínimo de 30 duplicações celulares. MARCAS CELULARES E MOLECULARES DO CANCER AUTOSSUFICIENCIA NOS SINAIS DE CRESCIMENTO Os tumores apresentam a capacidade de proliferação sem estímulos externos, em geral como consequência da ativação de oncogenes. PROTO-ONCOGENES X ONCOGENES Os oncogenes são criados por mutações nos proto- oncogenes e codificam proteínas chamadas de oncoproteínas que possuem a capacidade de promover o crescimento celular na ausência de sinais promotores de crescimento normais. ONCOGENES E ONCOPROTEÍNAS . As oncoproteínas lembram os produtos normais de proto-oncogenes, mas carregam mutações que muitas vezes inativam elementos reguladores internos; consequentemente, a sua atividade nas células não depende de sinais externos. as oncoproteínas são comparadas a aceleradores que precipitam a replicação de células e seu DNA; por outro lado, supressores tumorais são vistos como freios que retardam ou interrompem esse processo. ➔ Promoção de crescimento celular independente de sinais promotores normais = o câncer é capaz de crescer independente dos sinais que promovem a proliferação celular. ➔ Codificam com ação constitutiva: ↘ fatores de crescimento (ação autócrina); O oncogene consegue agir de forma independente do estimulo vizinho, consegue produzir a própria proteína que vai permitir a formação do fator de crescimento e a expressar de mais receptores ↘ receptores do fator de crescimento (auto-ativação); ↘ transdutores de sinal (suplanta a ação dos receptores); São modificações que acontece nos processos de passagem da membrana até chegada ao núcleo – esses fatores já estão à frente da ligação dos fatores de crescimento e receptor ↘ fatores de transcrição; ↘ componentes do ciclo celular (pontos de checagem). ➔ Associação com mutações em genes supressores FATORES DE CRESCIMENTO Todas as células normais requerem estimulação por fator de crescimento para se submeter à proliferação. Os fatores de crescimento mais solúveis são feitos por um tipo de célula e agem sobre a célula vizinha para estimular a proliferação (ação parácrina). ➔ Muitas células cancerosas adquirem autossuficiência de crescimento pela aquisição da capacidade de sintetizar os mesmos fatores de crescimento aos quais são responsivas. ➔ Outro mecanismo pelo qual as células cancerosas adquirem autossuficiência é por interação com o estroma. Em alguns casos, as células tumorais enviam sinais para ativar as células normais no estroma de suporte, o qual por sua vez produz fatores de crescimento que promovem o crescimento tumoral. RECEPTORES DO F DE CRESCIMENTO Um grande número de oncogenes codificam receptores de fatores de crescimento. Os receptores tirosina cinases indiscutivelmente são as mais importantes no câncer. Esses receptores são proteínas transmembranares com um domínio de ligação do ligante extracelular e um domínio citoplasmático de tirosina cinase. Proteínas receptoras mutantes liberam sinais mitogênicos contínuos para as células, menos na ausência do fator de crescimento no ambiente. RECEPTORES DO F.C E TIROSINA QUINASES NÃO RECEPTORAS 3 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular2020.1- REF ROBBINS ➔ O grupo subsequente na sequência de transdução de sinal é o de receptores do fator de crescimento, sendo identificados vários oncogenes que resultam de superexpressão ou mutação dos receptores do fator de crescimento. ➔ Proteínas receptoras mutantes liberam sinais mitogênicos contínuos para as células, mesmo na ausência do fator de crescimento no ambiente. ➔ Mutações mais comuns são as de superexpressão dos receptores do fator de crescimento, que podem tornar as células cancerosas hiper- responsivas a níveis do fator de crescimento que normalmente não deflagrariam a proliferação. FATORES DE TRANSCRIÇÃO ➔ O resultado final das vias de sinalização mitogênicas desreguladas é a estimulação contínua de fatores de transcrição que governam os genes promotores do crescimento. ➔ Grande número de oncoproteínas, incluindo os produtos dos oncogenes MYC, MYB, JUN, FOS e REL, funciona como fatores de transcrição reguladores da expressão dos genes promotores de crescimento, como as ciclinas. O gene MYC está envolvido com mais frequência nos tumores humanos. proteína MYC pode ativar ou reprimir a transcrição dos outros genes. ➔ Os genes ativados por MYC incluem os vários genes promotores de crescimento, incluindo as quinases dependentes de ciclinas (CDKs), cujos produtos impulsionam as células para dentro do ciclo celular. ➔ Os genes reprimidos por MYC incluem os inibidores de CDK (CDK1s). Desregulações de MYC promovem a tumorigênese por meio de aumento da expressão dos genes que promovem a progressão através do ciclo celular e reprimem genes que tornam lenta ou impedem a progressão através do ciclo celular. CICLINAS E CINASES DEPENDENTES DE CICLINA O resultado final de todos os estímulos promotores de crescimento é a entrada de células quiescentes no ciclo celular. ➔ Os cânceres podem se tornar autônomos se os genes impulsionadores do ciclo celular se tornarem desregulados por mutações ou amplificação. ➔ A proliferação celular é um processo fortemente controlado envolvendo grande número de moléculas e vias interrelacionadas. ➔ A progressão ordenada das células através do ciclo celular é orquestrada por cinases dependentes de ciclina (CDK), que são ativadas através da ligação às ciclinas, assim chamadas em decorrência da natureza cíclica de sua produção e degradação INSENSIBILIDADE AOS SINAIS INIBIDORES DO CRESCIMENTO Enquanto os oncogenes conduzem a proliferação de células, os produtos da maioria dos genes supressores de tumores aplicam freios na proliferação celular, e anomalias nesses genes levam à insuficiência da inibição de crescimento, uma outra marca fundamental da carcinogênese As proteínas supressoras do tumor formam uma rede de pontos de checagem que evitam o crescimento descontrolado. Muitos supressores de tumor, tais como o RB e a p53, são parte de uma rede regulatória que reconhece o estresse genotóxico de qualquer fonte e respondem através da finalização da proliferação. • Genes Supressores de Tumores – atuam evitando a divisão desordenada de células; evitam o desenvolvimento das 08 marcas registradas do turmor: • Freios na proliferação celular e nas “marcas registradas” da carcinogênese. • Mutações levam à insuficiência da inibição de crescimento. • Se oncogene ativo em célula com supressão ativa - funcionante: Senescência – a célula não mais s replica; Apoptose – morte celular coordenada. • Podem funcionar como: os genes supressores conseguem trabalhar para impedir uma proliferação desgovernada fatores de transcrição; inibidores do ciclo celular; moléculas transdutoras de sinal; receptores de superfície celular; reguladores da resposta celular ao dano no DNA. GENE RB: GOVERNADOR DO CICLO CELULAR Rb= freia entrada em S 4 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS Em tese, os sinais anticrescimento podem impedir a proliferação celular por vários mecanismos complementares. O sinal pode causar divisão das células para entrar em G0 (quiescência), onde eles permanecem até que pistas externas estimulam sua reentrada no pool proliferativo. De modo alternativo, as células podem entrar em um pool pós-mitótico diferenciado e perdem o potencial replicativo. A senescência não replicativa, mencionada anteriormente, é outro mecanismo de escape decorrente do crescimento celular contínuo. E, como último recurso, as células podem ser programadas para a morte por apoptose. ➔ O RB, um regulador negativo fundamental na transição do ciclo celular G1/S, está direta ou indiretamente inativado na maioria dos cânceres humanos. Praticamente todas as células cancerígenas mostram desregulação do ponto de checagem G1-S como resultado da mutação em um dos quatro genes que regulam a fosforilação da RB; esses genes são a RB, a CDK4, os genes que codificam proteínas de ciclina D, e a CDKN2A(p16). TGF-β, fator de crescimento transformador β. GENE TP53: GUARDIÃO DO GENOMA A proteína p53 frustra a transformação neoplásica por três mecanismos entrelaçados: ➔ interrupção da ativação do ciclo celular temporário (denominada quiescência) ➔ indução do ciclo celular permanente (denominada senescência) ➔ deflagrando a morte celular programada (denominada apoptose). Se Rb “sentir” os sinais externos, p53 poderá ser vista como um monitor central do estresse interno, direcionando as células estressadas a uma das três vias. Uma variedade de estresses dispara as vias de resposta de p53, incluindo anóxia, atividade inadequada da oncoproteína (p. ex., MYC ou RAS) e dano à integridade do DNA. Uma vez ativada, a p53 impede a transformação neoplásica por indução ou interrupção transitória do ciclo celular, senescência (interrupção permanente do ciclo celular), ou morte celular programada (apoptose). Interrupção do ciclo celular mediada por p53 pode ser considerada a resposta primordial ao dano ao DNA→ Ocorre tardiamente na fase G1 e é causada, principalmente, por transcrição dependente de p53 do gene de CDK1, CDK1A (p21). ➔ A proteína p21, como descrito anteriormente, inibe os complexos ciclina-CDK e previne a fosforilação de Rb, interrompendo assim as células na fase G1. Essa pausa no ciclo celular é bem-vinda, por dar às células “tempo para respirar” a fim de reparar o dano ao DNA. ➔ A proteína p53 também induz a expressão dos genes de reparo do dano ao DNA. Se o reparo ao dano do DNA tiver sucesso, p53 faz a regulação crescente da transcrição de MDM2, levando à destruição de p53 e aliviando o bloqueio do ciclo celular. ➔ Se não for possível reparar o dano, a célula pode entrar em senescência induzida por p53 ou sofrer apoptose direcionada por p53. Senescência induzida por p53 é a interrupção permanente do ciclo celular→ caracterizada por alterações específicas de morfologia e expressão genética que a diferenciam da interrupção reversível do ciclo celular ou da quiescência. 5 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS ➔ A senescência requer a ativação de p53 e/ou de Rb ou da expressão de seus mediadores, como as CDK1s. Os mecanismos de senescência não são claros, mas parecem envolver alterações globais de cromatina, as quais alteram de maneira drástica e permanente a expressão genética Apoptose induzida por apoptose p53 de células com dano irreversível ao DNA é o mecanismo protetor final contra a transformação neoplásica→ É mediada por vários genes pró-apoptóticos. A proteína p53 é o monitor central do estresse na célula e pode ser ativada por anóxia, sinalização inadequada do oncogene ou dano ao DNA. A p53 ativada controla a expressão e a atividade dos genes envolvidos em interrupção do ciclo celular, reparo do DNA, senescência celular e apoptose. O dano ao DNA leva à ativaçãode p53 por fosforilação. A p53 ativada impulsiona a transcrição de CDK1A (p21), que impede a fosforilação de Rb, causando portanto um bloqueio de G1-S no ciclo celular. Essa pausa permite que as células reparem o dano ao DNA. METABOLISMO CELULAR ALTERADO Mesmo na presença de oxigênio suficiente, as células cancerígenas demonstram uma forma distinta de metabolismo celular caracterizada por altos níveis de absorção de glicose e aumento da conversão de glicose para a lactose (fermentação) através da via glicolítica a glicólise aeróbica proporciona a células tumorais de divisão rápida intermediários metabólicos que são necessários para a síntese de componentes celulares, ao passo que a fosforilação oxidativa mitocondrial não. A razão pela qual as células em crescimento dependem da glicólise aeróbica se torna facilmente perceptível quando se considera que uma célula em crescimento apresenta uma rígida exigência biossintética; ela deve duplicar todos os seus componentes celulares (ou seja: DNA, RNA, proteínas, lipídios e organelas), antes que ela possa dividir e produzir duas células-filhas. ➔ As células quiescentes se baseiam principalmente no ciclo de Krebs para a produção de ATP; se forem privadas, a autofagia (autoalimentação) será induzida para proporcionar uma fonte de combustível. ➔ Quando estimulada por fatores de crescimento, as células normais regulam positivamente de maneira significativa a absorção de glicose e glutamina, o que proporciona fontes de carbono para a síntese de nucleotídeos, proteínas e lipídios. ➔ Nos cânceres, as mutações oncogênicas envolvendo vias de sinalização do fator de crescimento e outros fatores-chave, como a MYC, regulam negativamente essas vias metabólicas, uma alteração conhecida como efeito Warburg. • Altos níveis de absorção de glicose. • Aumento da conversão de glicose para a lactose (fermentação) através da via glicolítica. • Efeito Warburg; • Equilíbrio entre energia e biossíntese de novos componentes celulares; • Menor fosforilação oxidativa -> Maior fermentação aeróbica (geração de grupamento de carbono). AUTOFAGIA • Grave de deficiência de nutrientes; • Células normais interrompem o crescimento; • “Canibalizam” parte de estruturas celulares como fontes de carbono para a produção de energia. • Processo mediado por genes supressores de tumor. • Possível relação da autofagia com “hibernação” metabólica em tumores e falhas terapêuticas. sob condições de grave privação de nutrientes, as células tumorais podem usar a autofagia para se tornar “dormentes”, um estado de hibernação metabólica que permite às células sobreviverem aos tempos difíceis por longos períodos. Acredita-se que essas células sejam resistentes às terapias que destroem as células em divisão ativa e poderiam, portanto, ser responsáveis por falhas terapêuticas. Assim, a autofagia pode ser amiga ou inimiga do tumor, dependendo de como as vias de sinalização que a regulam estão “ligadas” em um determinado tumor. EVASÃO DA MORTE CELULAR O acúmulo de células neoplásicas pode resultar não somente da ativação de oncogenes promotores do crescimento ou inativação de genes supressores de tumor e do crescimento, mas também a partir de mutações nos genes que regulam a apoptose. Duas vias caminham para a apoptose: intrínseca e extrínseca 6 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS • via intrínseca (mitocondrial) é a mais frequentemente desativada no câncer Lembre-se de que a via intrínseca da apoptose é desencadeada por uma variedade de estímulos, incluindo a retirada de fatores de sobrevivência, estresse e lesão. A ativação dessa via leva a permeabilização da membrana mitocondrial externa, com liberação resultante de moléculas, como o citocromo c, que inicia a apoptose. ➔ A integridade da membrana mitocondrial externa é regulada por membros pró-apoptóticos e antiapoptóticos da família de proteínas BCL2. • Dentro desse quadro, é possível ilustrar as múltiplas vias em que a apoptose é impedida pelas células cancerígenas . → De todos estes mecanismos, um dos melhores estabelecidos é o papel da BCL2 na proteção de células linfoides malignas contra a apoptose. • A superexpressão de outros membros da família BCL2 como a MCL-1 também está ligada à sobrevida da célula cancerígena e à resistência as drogas. POTENCIAL DE REPLICAÇÃO ILIMITADO (IMORTALIDADE) ➔ Evasão de senescência quando um supressor de tumor falha na checagem em G1/S. Acredita-se que esses supressores de tumor contribuam para a senescência, em parte, através da manutenção da RB em um estado hipofosforilado, que favorece a interrupção do ciclo celular. Como já foi discutido, o ponto de checagem do ciclo celular G1/S dependente de RB é interrompido em praticamente todos os cânceres por uma ampla variedade de aberrações genéticas e epigenéticas adquiridas. ➔ Evasão de crise mitótica (apoptose por encurtamento de telômeros) - a cada vez que a célula se divide ela encurta seus telômeros, mais distais – se tem um p53 ativa evolui para senescência, se não tem evolui para via não homologa de união de extremidades; ❖ as células que são resistentes à senescência aumentem a capacidade replicativa, elas ainda não são imortais; ao invés disso, elas finalmente entram em uma fase referida como crise mitótica e morrem. ❖ Esse fenômeno foi relacionado ao encurtamento progressivo dos telômeros nas extremidades dos cromossomos. ❖ Os telômeros são sequências especiais de DNAnas extremidades dos cromossomos que se ligam a vários tipos de complexos de proteínas protetoras 1) Importância da reativação da telomerase em células que escapam da senescência – a telomerase ativa é capaz de reconstruir os telêmeros e o ciclo ponte- fusão-quebra gerando mutações e instabilidade genônima – processo cancerígeno; 2) Importância da presença contínua de telomerase em células tronco (longevidade nessas células). ➔ Capacidade de autorrenovação. - células- tronco teciduais e as células germinativas expressam a telomerase, tornando- as resistentes à crise mitótica, e também de alguma forma elas evitam as alterações genéticas e epigenéticas que desencadeiam a senescência. ❖ Células tronco do câncer e Repovoamento Tumoral. ❖ Formadas a partir de: ➢ Transformação maligna em células tronco normais; ➢ Desdiferenciação em célula cancerígena madura. ANGIOGÊNESE Mesmo que um tumor sólido possua todas as anomalias genéticas que são necessárias para a transformação maligna, ele não pode aumentar para além de 1 a 2 mm de diâmetro, a menos que ele tenha a capacidade para induzir a angiogênese. • Como os tecidos normais, os tumores requerem a distribuição de oxigênio e nutrientes e a remoção de produtos de excreção (resíduos); • A neovascularização possui um efeito duplo no crescimento do tumor: a perfusão provê nutrientes e oxigênio e as células endoteliais recém-formadas estimulam o crescimento de células tumorais adjacentes através da secreção de fatores de crescimento, como fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) e PDGF. • a angiogênese é controlada por um equilíbrio entre os promotores e inibidores da angiogênese; 7 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS em tumores angiogênicos, esse equilíbrio se mostra inclinado em favor dos promotores. ↘ A base molecular do botão liga/desliga angiogênico envolve o aumento da produção de fatores angiogênicos e/ou perda de inibidores angiogênicos. Esses fatores podem ser produzidos pelas próprias células tumorais ou pelas células inflamatórias (p. ex., macrófagos), ou por outras células estromáticas associadas aos tumores. ↘ As proteases, quer sejam elaboradas pelas células tumorais oupor células estromáticas em resposta ao tumor, também estão envolvidas na regulação do equilíbrio entre fatores angiogênicos e antiangiogênicos. ↘ Sinais angiogênicos são liberados em excesso, em resposa à hipóxia, HIF (hypoxia inducible factor) que a@va a transcrição de VEGF • Dupla ação da neoangiogênese ❖ Distribuição de oxigênio e nutrientes + remoção de derivados metabólicos→ + vasos sanguíneos + nutrientes = maior crescimento tecidual e o tumor consegue remover o metabolismo produzido; ❖ Estímulo ao crescimento tumoral mediado por fatores de crescimento produzidos por células endoteliais. • Vascularização permeável e dilatada • Facilita migração metastática = os vasos são diferentes dos vasos sanguíneos normais maior impermeabilidade, tortuosos, mais dilatados – facilitam a penetração de células tumorais e a sua migração • Mediada pela inibição de fatores antiangiogênicos ou estímulo de fatores angiogênicos; • Relação com estado carencial do tumor. Proteases elaboradas diretamente pelas células tumorais ou provenientes de células estromais em resposta ao tumor também estão envolvidas na regulação do equilíbrio entre fatores angiogênicos e antiangiogênicos. Muitas proteases podem liberar FGF básico angiogênico armazenado na matriz extracelular (MEC); por outro lado, três potentes inibidores da angiogênese — angiostatina, endostatina e vasculostatina — são produzidos por clivagem proteolítica de plasminogênio, colágeno e transtiretina, respectivamente. TSP-1, por outro lado, é produzida pelos próprios fibroblastos estromais em resposta aos sinais das células tumorais. A alteração angiogênica é controlada por vários estímulos fisiológicos, como hipóxia. A falta relativa de oxigênio estimula a produção de uma variedade de citocinas pró-angiogênicas, como o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), por meio de ativação de fator 1a induzido por hipóxia (HIF-1a), um fator de transcrição sensível ao oxigênio. HIF-1a é continuamente produzido, mas em quadros normóxicos a proteína de von Hippel- Lindau (VHL) liga-se a HIF-1a, levando a ubiquitinação e destruição de HIF-1a. INVASÃO E METÁSTASE A invasão e a metástase são resultados de interações complexas entre as células cancerígenas e o estroma normal e são as principais causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer. ▪ A célula começa a se proliferar, devido alterações e mutações, e gera uma massa inicial de tumores = tumor primário ▪ As células começam a se separar, permitindo que uma das células transite pelo tecido conjuntivo - vai degradar conteúdos da matriz celular dela e por meio de ligações com recepções especifico consegue ir caminhando pela matriz extracelular até o vaso, onde penetra e se dirige até seu sitio metastático, nesse caminho conta com ajuda de linfócitos ou de plaquetas, para se proteger contra o sistema imune ou facilitar a sua adesão a membrana do endotélio vascular, onde começa novamente o crescimento celular. 8 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS A invasão da MEC inicia a cascata metastática e é um processo ativo que pode ser separado em diversos passos: • “Relaxamento” das interações célula tumoral- célula tumoral. • Degradação da MEC. • Ligação a novos componentes da MEC. • Migração e invasão das células tumorais. Para fins de discussão, a cascata metastática pode ser subdividida em duas fases: (1) invasão da MEC e (2) disseminação vascular e realojamento das células tumorais. INVASÃO MEC . 1. A invasão da MEC é um processo ativo que requer quatro etapas 1) o afrouxamento das células tumorais. 2) A segunda etapa na invasão é a degradação local da membrana basal e do tecido conjuntivo intersticial. As células tumorais podem secretar enzimas proteolíticas por si mesmas ou induzir as células estromais (p. ex., fibroblastos e células inflamatórias) a elaborar proteases. 3) A terceira etapa envolve alterações na fixação das células tumorais às proteínas da MEC. As células epiteliais normais têm receptores, como as integrinas, para laminina e colágenos da membrana que são polarizados em sua superfície basal; esses receptores ajudam a manter as células em um estado diferenciado em repouso. A perda de adesão nas células normais leva à indução da apoptose, enquanto não surpreende que células tumorais sejam resistentes a essa forma de morte celular 4) A locomoção é a etapa final da invasão, propelindo as células tumorais através das membranas basais degradadas e zonas de proteólise da matriz. A migração é um processo complexo de múltiplas etapas, envolvendo muitas famílias de receptores e proteínas sinalizadoras que eventualmente invadem o citoesqueleto de actina. Esse movimento parece ser potencializado e direcionado por citocinas derivadas das células, como os fatores de motilidade autócrina. DISSEMINAÇÃO VASCULAR • O local de extravasamento e a distribuição das metástases no órgão geralmente podem ser previstos pela localização do tumor primário e sua drenagem vascular ou linfática. Muitos tumores metastatizam-se para o órgão que apresenta o primeiro leito capilar que encontram após entrar na circulação. Em muitos casos, porém, as vias naturais de drenagem não explicam a distribuição das metástases. Uma vez que atinjam a circulação, as células tumorais ficam vulneráveis à destruição por uma variedade de mecanismos, incluindo o estresse mecânico de cisalhamento, a apoptose estimulada pela perda de adesão (denominada anoikis) e a defesa imune inata e adaptativa. O local em que as células tumorais circulantes deixam os capilares para formar depósitos secundários está relacionado à localização anatômica e à drenagem vascular do tumor primário, além do tropismo de certos tumores para tecidos específicos. Em muitos casos, porém, as vias naturais de drenagem não explicam a distribuição das metástases. 9 Ana Carolina T. Bastos – Proliferação Celular 2020.1- REF ROBBINS PREFERENCIA. Tal tropismo do órgão pode se relacionar aos seguintes mecanismos: • A expressão das moléculas de adesão pelas células tumorais, cujos ligantes se expressam de preferência no endotélio dos órgãos-alvo. • A expressão de quimiocinas e seus receptores. Como é discutido no Capítulo 2, as quimiocinas participam do movimento direcionado (quimiotaxia) dos leucócitos, e parece que as células cancerosas usam truques semelhantes no realojamento em tecidos específicos. • Depois que alcançam um alvo, as células tumorais devem ser capazes de colonizar o local. Os fatores que regulam a colonização não são completamente conhecidos. Apesar da “habilidade” de escapar de seus locais de origem, as células tumorais são bastante ineficientes em colonizar órgãos distantes. Milhões de células tumorais são descartadas diariamente, mesmo as dos pequenos tumores. Essas células podem ser detectadas na circulação sanguínea e em pequenos focos na medula óssea, até em pacientes nos quais nunca se desenvolvem lesões metastáticas macroscópicas. De fato, o conceito de dormência, que se refere à sobrevivência prolongada das micrometástases sem progressão, é bem descrito no melanoma e nos cânceres de mama e de próstata CAPACIDADE DE EVADIR DA RESPOSTA IMUNE DO HOSPEDEIRO • Importância de células efetoras da imunidade para neutralização de células tumorais. MHC = apresentação de antígenos estranhos ao nosso organismo para que o sistema imune os reconheça e os ataquem célula tumoral expressando determinado antígeno e uma célula T reconhecendo aquele antígeno como estranho, efetuando o mecanismo de neutralização ou apresentando a uma outra célula a combater esse antígeno. • Imunodeficiência e formação tumoral. ❖ Pessoas com imunodeficiência estão mais predispostasa apresentar tumores ❖ Falha imunológica propiciando o desenvolvimento tumoral – quando a imunidade está inapta ❖ Tumores conseguem desenvolver mesmo com a imunidade apta. Crescimento seletivo de variantes antígeno- negativas→ Durante a progressão tumoral, subclones fortemente imunogênicos podem ser eliminados, um exemplo de imunoeditoração que já foi discutido. Perda ou redução da expressão de moléculas de MHC→ As células tumorais podem não ser capazes de expressar níveis normais de moléculas de HLAclasse I, escapando assim do ataque por células T citotóxicas. Tais células, contudo, podem ativar as células NK caso as células tumorais expressem ligantes para receptores ativadores de células NK Ativação das vias imunorregulatórias→ as células tumorais podem diminuir a regulação da expressão dos fatores co-estimulantes nas células apresentadoras de antígeno, como as células dendríticas; como resultado, essas células não conseguem envolver o receptor estimulante CD28 e, ao invés disso, ativam o receptor inibidor CTLA-4 nas célula T efetoras. Isso não somente evita a sensibilização, mas também pode induzir a falta de resposta em longo prazo em células T específicas para tumor. Secreção dos fatores imunossupressores através de células cancerígenas→Tumores podem secretar diversos produtos que inibem a resposta imune do hospedeiro. O TGF-β secretado em grandes quantidades por muitos tumores e é um potente imunossupressor. Outros tumores secretam galectinas, fatores do tipo lectina ricos em açúcar que abruptamente alteram as respostas da célula T para favorecer a imunossupressão.
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